RTM-Formfüllung
Ziel bei der simulativen Abbildung des Formfüllprozesses ist es, den Verlauf der Harzfließfront vorherzusagen, um die Prozesszeit oder den Kavitätsdruck zu minimieren sowie Trockenstellen zu vermeiden.
Die Simulationen werden mit Hilfe eigens entwickelter Methoden auf Basis von OpenFOAM® durchgeführt.
Schwerpunkte liegen auf der Simulation auf Bauteilebene komplexer RTM-Prozessvarianten sowie der Umströmung von eingebetteten Lasteinleitungselementen.
Neben der experimentellen Messung der Materialparameter (Permeabilität des Halbzeugs, Viskosität des Harzes) ist ein weiterer Fokus die numerische Bestimmung der Permeabilität durch Homogenisierung der Faserumströmung auf Mikro- und Meso-Ebene.
Forschungsschwerpunkte
- Simulation auf Bauteilebene komplexer RTM-Prozessvarianten wie dem Pressure-controlled RTM (PC-RTM)
- Simulation der Formfüllung bei der Herstellung von Sandwichbauteilen
- Simulation der Umströmung von eingebetteten Lasteinleitungselementen
- Numerische Bestimmung der Halbzeugpermeabilität durch Homogenisierung des Fließverhaltens auf Mikro- und Meso-Ebene
Forschungsprojekte |
AnsprechpartnerTel.: +49 721 608-41816 |
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Ausgewählte Veröffentlichungen im Forschungsfeld
Multiscale behavior of locally reinforced composite structures produced by tailored fiber placement
Bittrich, L.; Lisboa, T.; Uhlig, K.; Dietrich, S.; Kärger, L.; Stommel, M.; Spickenheuer, A.
2023. 23rd International Conference on Composite Materials, ICCM 2023 : Belfast, 30th July - 4th August 2023, International Committee on Composite Materials
Bittrich, L.; Lisboa, T.; Uhlig, K.; Dietrich, S.; Kärger, L.; Stommel, M.; Spickenheuer, A.
2023. 23rd International Conference on Composite Materials, ICCM 2023 : Belfast, 30th July - 4th August 2023, International Committee on Composite Materials
Numerical Investigation of the Mold Filling Behavior of Sandwich Parts in Resin Transfer Molding
Dietrich, S.; Seuffert, J.; Kärger, L.
2023. 23rd International Conference on Composite Materials (ICCM 2023), 8 S., Queen’s University Belfast
Dietrich, S.; Seuffert, J.; Kärger, L.
2023. 23rd International Conference on Composite Materials (ICCM 2023), 8 S., Queen’s University Belfast
On the Resin Transfer Molding (RTM) Infiltration of Fiber-Reinforced Composites made by Tailored Fiber Placement
Bittrich, L.; Seuffert, J.; Dietrich, S.; Uhlig, K.; Lisboa, T. de V.; Kärger, L.; Spickenheuer, A.
2022. Polymers, 14 (22), Art.-Nr.: 4873. doi:10.3390/polym14224873
Bittrich, L.; Seuffert, J.; Dietrich, S.; Uhlig, K.; Lisboa, T. de V.; Kärger, L.; Spickenheuer, A.
2022. Polymers, 14 (22), Art.-Nr.: 4873. doi:10.3390/polym14224873
A Benchmark for Fluid-Structure Interaction in Hybrid Manufacturing: Coupled Eulerian-Lagrangian Simulation
Meyer, N.; Werner, H. O.; Seuffert, J.; Dietrich, S.; Poppe, C.; Krauß, C.; Kärger, L.
2021, Juli 21. 5th International Conference on Hybrid Materials and Structures (2022), Leoben, Österreich, 20.–22. Juli 2022
Meyer, N.; Werner, H. O.; Seuffert, J.; Dietrich, S.; Poppe, C.; Krauß, C.; Kärger, L.
2021, Juli 21. 5th International Conference on Hybrid Materials and Structures (2022), Leoben, Österreich, 20.–22. Juli 2022
A Benchmark for Fluid-Structure-Interaction in Hybrid Manufacturing: Simulation with preCICE in OpenFOAM
Dietrich, S.; Seuffert, J.; Werner, H.; Meyer, N.; Poppe, C.; Krauß, C.; Kärger, L.
2022, Juni 9. 8th European Congress on Computational Methods in Applied Sciences and Engineering (ECCOMAS 2022), Oslo, Norwegen, 5.–9. Juni 2022
Dietrich, S.; Seuffert, J.; Werner, H.; Meyer, N.; Poppe, C.; Krauß, C.; Kärger, L.
2022, Juni 9. 8th European Congress on Computational Methods in Applied Sciences and Engineering (ECCOMAS 2022), Oslo, Norwegen, 5.–9. Juni 2022
Mold-filling Simulation of Resin Transfer Molding with Fluid-Structure Interaction. Dissertation
Seuffert, J.
2022, April 4. Karlsruher Institut für Technologie (KIT). doi:10.5445/IR/1000144393
Seuffert, J.
2022, April 4. Karlsruher Institut für Technologie (KIT). doi:10.5445/IR/1000144393
Hybrid material additive manufacturing: interlocking interfaces for fused filament fabrication on laser powder bed fusion substrates
Englert, L.; Heuer, A.; Engelskirchen, M. K.; Frölich, F.; Dietrich, S.; Liebig, W. V.; Kärger, L.; Schulze, V.
2022. Virtual and Physical Prototyping, 17 (3), 508–527. doi:10.1080/17452759.2022.2048228
Englert, L.; Heuer, A.; Engelskirchen, M. K.; Frölich, F.; Dietrich, S.; Liebig, W. V.; Kärger, L.; Schulze, V.
2022. Virtual and Physical Prototyping, 17 (3), 508–527. doi:10.1080/17452759.2022.2048228
Experimental and numerical analysis of mold filling in rotational molding
Nieschlag, J.; Seuffert, J.; Strack, D.; Friedmann, M.; Kärger, L.; Henning, F.; Fleischer, J.
2021. Journal of Composites Science, 5 (11), 289. doi:10.3390/jcs5110289
Nieschlag, J.; Seuffert, J.; Strack, D.; Friedmann, M.; Kärger, L.; Henning, F.; Fleischer, J.
2021. Journal of Composites Science, 5 (11), 289. doi:10.3390/jcs5110289
Micro-Scale Permeability Characterization of Carbon Fiber Composites Using Micrograph Volume Elements
Seuffert, J.; Bittrich, L.; Cardoso de Oliveira, L.; Spickenheuer, A.; Kärger, L.
2021. Frontiers in Materials, 8, Art. Nr.: 745084. doi:10.3389/fmats.2021.745084
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2021. Frontiers in Materials, 8, Art. Nr.: 745084. doi:10.3389/fmats.2021.745084
Experimental and numerical investigations of pressure-controlled resin transfer molding (PC-RTM)
Seuffert, J.; Rosenberg, P.; Kärger, L.; Henning, F.; Kothmann, M. H.; Deinzer, G.
2020. Advanced manufacturing: polymer & composites science, 6 (3), 154–163. doi:10.1080/20550340.2020.1805689
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Numerical prediction of curing and process-induced distortion of composite structures. Dissertation
Bernath, A.
2021. KIT Scientific Publishing. doi:10.5445/KSP/1000125453
Bernath, A.
2021. KIT Scientific Publishing. doi:10.5445/KSP/1000125453
Investigations on intrinsically manufactured FRP/metal composites - from embedded inserts to load-bearing hybrid structures
Bernath, A.; Seuffert, J.; Muth, M.; Roth, S.; Fleischer, J.; Weidenmann, K. A.; Henning, F.
2020, April 29. 4th International Conference Hybrid - Materials and Structures (2020), Online, 28.–29. April 2020
Bernath, A.; Seuffert, J.; Muth, M.; Roth, S.; Fleischer, J.; Weidenmann, K. A.; Henning, F.
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Numerical prediction of curing and process-induced distortion of composite structures. Dissertation
Bernath, A.
2020, Februar 26. Karlsruher Institut für Technologie (KIT). doi:10.5445/IR/1000105945
Bernath, A.
2020, Februar 26. Karlsruher Institut für Technologie (KIT). doi:10.5445/IR/1000105945
Comparison of Finite Volume and Finite Element Methods for the Prediction of Process Induced Residual Stresses during Resin Transfer Molding
Bernath, A.; Henning, F.
2014. 27th International Workshop Research in Mechanics of Composites (2014), Bad Herrenalb, Deutschland, 11.–12. Dezember 2014
Bernath, A.; Henning, F.
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Holistic Development of High-Pressure RTM Composite Structures
Henning, F.; Bernath, A.; Galkin, S.; Kärger, L.; Magagnato, D.; Schirmaier, F.; Thoma, B.
2015. 31st International Conference of the Polymer Processing Society (PPS 2015), Jeju Island, Korea, 7.–11. Juni 2015
Henning, F.; Bernath, A.; Galkin, S.; Kärger, L.; Magagnato, D.; Schirmaier, F.; Thoma, B.
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Enhanced Viscosity Characterization for Fast Curing Epoxy Resins at Process Relevant Temperatures
Bernath, A.; Grulich, M.; Kärger, L.; Henning, F.
2018, Mai 31. 14th International Conference on Flow Processes in Composite Materials (2018), Luleå, Schweden, 30. Mai–1. Juni 2018
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Simulating Mold Filling in Compression Resin Transfer Molding (CRTM) Using a Three-Dimensional Finite-Volume Formulation
Seuffert, J.; Kärger, L.; Henning, F.
2018. Journal of composites science, 2 (2), Article: 23. doi:10.3390/jcs2020023
Seuffert, J.; Kärger, L.; Henning, F.
2018. Journal of composites science, 2 (2), Article: 23. doi:10.3390/jcs2020023
Experimental and numerical study of the spring-in of angled brackets manufactured using different resins and fiber textiles
Bernath, A.; Groh, F.; Exner, W.; Hühne, C.; Henning, F.
2019. Journal of composite materials, 53 (28-30), 4173–4188. doi:10.1177/0021998319855423
Bernath, A.; Groh, F.; Exner, W.; Hühne, C.; Henning, F.
2019. Journal of composite materials, 53 (28-30), 4173–4188. doi:10.1177/0021998319855423
Experimental and numerical study of the influence of integrated load transmission elements on filling behavior in resin transfer molding
Magagnato, D.; Seuffert, J.; Bernath, A.; Kärger, L.; Henning, F.
2018. Composite structures, 198, 135–143. doi:10.1016/j.compstruct.2018.05.021
Magagnato, D.; Seuffert, J.; Bernath, A.; Kärger, L.; Henning, F.
2018. Composite structures, 198, 135–143. doi:10.1016/j.compstruct.2018.05.021
Simulation of the influence of embedded inserts on the rtm filling behavior considering local fiber structure
Seuffert, J.; Kärger, L.; Henning, F.
2017. 21st Symposium on Composites, 2017; Bremen; Germany; 5 July 2017 through 7 July 2017. Ed.: A. S. Herrmann, 681–688, Trans Tech Publications. doi:10.4028/www.scientific.net/KEM.742.681
Seuffert, J.; Kärger, L.; Henning, F.
2017. 21st Symposium on Composites, 2017; Bremen; Germany; 5 July 2017 through 7 July 2017. Ed.: A. S. Herrmann, 681–688, Trans Tech Publications. doi:10.4028/www.scientific.net/KEM.742.681
Accurate Cure Modeling for Isothermal Processing of Fast Curing Epoxy Resins
Bernath, A.; Kärger, L.; Henning, F.
2016. Polymers, 8 (11), 390. doi:10.3390/polym8110390
Bernath, A.; Kärger, L.; Henning, F.
2016. Polymers, 8 (11), 390. doi:10.3390/polym8110390
An integrated development approach to combine design, manufacturing and validation of high-pressure RTM composite structures
Henning, F.; Bernath, A.; Chaudhari, R.; Kärger, L.; Magagnato, D.; Schirmaier, F.
2014. SAMPE Annual Tech Conference; 2.-5.06.2014, Seattle
Henning, F.; Bernath, A.; Chaudhari, R.; Kärger, L.; Magagnato, D.; Schirmaier, F.
2014. SAMPE Annual Tech Conference; 2.-5.06.2014, Seattle
Experimentelle und Numerische Untersuchung der Infiltration der RTM-Fertigung
Magagnato, D.; Frey, M.; Bernath, A.; Steibler, P.; Henning, F.
2013. 19. Symposium Verbundwerkstoffe und Werkstoffverbunde, Karlsruhe, 3.-5. Juli 2013
Magagnato, D.; Frey, M.; Bernath, A.; Steibler, P.; Henning, F.
2013. 19. Symposium Verbundwerkstoffe und Werkstoffverbunde, Karlsruhe, 3.-5. Juli 2013